Обратимые реакции и химическое равновесие
Равновесие — динамический баланс скоростей противоположных реакций, а не остановка реакции.
Цели: распознавать обратимые реакции; объяснять динамическое равновесие; записывать $K_c$; сравнивать $Q_c$ и $K_c$; прогнозировать влияние концентрации, давления и температуры; объяснять роль катализатора.
1. Обратимость в закрытой системе
Для $aA+bB\rightleftharpoons cC+dD$ вначале быстрее идёт прямая реакция. По мере накопления продуктов скорость обратной реакции растёт. В закрытой системе при постоянной температуре скорости становятся равными. Концентрации постоянны, хотя частицы продолжают превращаться.
Динамическое не означает равные количества
При равновесии $v_{прям}=v_{обр}$. Концентрации постоянны, но не обязаны быть одинаковыми. Их соотношение определяют температура и константа.
2. Константа и реакционное отношение
$K_c=\frac{[C]^c[D]^d}{[A]^a[B]^b}$. Показатели берут из уравнения. Чистые твёрдые вещества и жидкости не включают. Большое $K_c$ соответствует преобладанию продуктов, малое — реагентов. $Q_c$ имеет такую же форму, но рассчитывается для текущего состава.
| Сравнение | Вывод |
|---|---|
| $Q_c<K_c$ | Преобладает прямая реакция |
| $Q_c=K_c$ | Равновесие |
| $Q_c>K_c$ | Преобладает обратная реакция |
3. Принцип Ле Шателье
- Запишите уравнение и сосчитайте моли газа.
- Определите воздействие и эндотермическое направление.
- Выберите направление, ослабляющее воздействие.
- Отличайте сдвиг состава от изменения $K$.